ВАРИОТРОФНЫЕ СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ-БАКТЕРИИ
Карнаухов В. Н.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Цветение синезеленых в
озерах и водохранилищах часто представляют собой крупные экологические
катастрофы, сопровождающиеся падением практически до нуля концентрации
кислорода в воде, массовой гибелью рыб и ракообразных, тяжелыми
заболеваниями людей, употреблявших воду или рыб из такого водоема.
Люминесцентные спектральные исследования одиночных клеток этих
микроорганизмов, которых некоторые называют синезелеными водорослями
(фотоавтотрофами), в то время как другие именуют их цианобактериями
(гетеротрофами), показали, что эти микроорганизмы являются вариотрофами,
способными переходить от фотоавтотрофного механизма энергообеспечения
(хлорофил-содержащие водоросли) к безхлорофильному гетеротрофному
механизму энергообеспечения (цианобактсрии) и обратно в зависимости
от состояния среды обитания. В загрязненных водоемах с высокой
концентрацией фосфатов синезеленые бурно размножаются в фотоавтотрофном
состоянии (водоросли) и быстро извлекают фосфаты из окружающей
среды. Не имея возможности существовать как водоросли в условиях
низкой концентрации фосфатов в среде обитания, синезеленые переходят
на гетеротрофный режим энергообеспечения и становятся цианобактериями,
быстро потребляющими кислород до почти полного его удаления из
водоема. Казалось бы, что и сами гетеротрофные цианобактсрии должны
погибнуть при столь сильном снижении концентрации кислорода в
среде обитания. Этого однако не происходит потому, что гетеротрофные
цианобактерии оказываются способными образовывать простейший симбиотический
организм-коллонию с фотоавтотрофными синезелеными водорослями.
При этом, например, продуцирующие кислород хлорофиллсодержащие
фотоавтотрофные синезеленые водоросли Microcystis aeryginosa
находятся в центре, а безхлорофильные цианобактерии Microcyslis
aeryginosa образуют наружные слои клеток такой колонии-симбионта.